题目内容
【题目】已知函数
的最小值为
.
⑴设
,求证:
在
上单调递增;
⑵求证:
;
⑶求函数
的最小值.
【答案】⑴见解析⑵见解析⑶见解析
【解析】试题分析:(1)先求导求出
,再求导,利用导数的符号变换得到函数
的单调区间;(2)由⑴可知
在
上单调递增,再利用零点存在定理及函数的单调性进行求解;(3)分离参数,合理构造,利用导数研究函数的最值.
试题解析:⑴![]()
∵![]()
∴
在
上单调递增
⑵由⑴可知
在
上单调递增
∵![]()
∴
存在唯一的零点,设为
,则
且![]()
当
时,
;当
时, ![]()
从而
在
上单调递增,在
上单调递减
所以
的最小值![]()
∵
∴
∴![]()
∴
(当且仅当
时取等号)
∵
∴![]()
(第二问也可证明
,从而得到
)
⑶![]()
同⑴方法可证得
在
上单调递增
∵![]()
∴![]()
∴
存在唯一的零点,设为
,则
且![]()
所以
的最小值为![]()
∵
∴![]()
∴
,即![]()
由⑵可知![]()
∴
=![]()
∵
在
上单调递增
∴![]()
所以
的最小值为
![]()
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